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1、專題整合 尋找規(guī)律 抓住“三基〞 提升素養(yǎng)
摘要：為適應(yīng)新高考要求，改變按課本順序回憶整理知識(shí)點(diǎn)的“炒冷飯〞方式，通過主題式復(fù)習(xí)整合教學(xué)內(nèi)容，尋找過程規(guī)律，抓住根底知識(shí)、根本過程和化工生產(chǎn)根本原那么〔三基〕，突出重點(diǎn)，促進(jìn)知識(shí)的多向聯(lián)系，優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提升思維和解決問題的能力、培育學(xué)生核心素養(yǎng)，取得良好效果。關(guān)鍵詞：新高考;主題式復(fù)習(xí);化工生產(chǎn)專題;三基思想;海水綜合利用文章編號(hào)：10056629〔2021〕3005705中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B化學(xué)工業(yè)對(duì)于國(guó)計(jì)民生具有無(wú)可替代的重要作用，中學(xué)化學(xué)中有關(guān)化學(xué)工業(yè)內(nèi)容的教學(xué)，不但能使學(xué)生了解化學(xué)知識(shí)的工業(yè)應(yīng)用，對(duì)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)
2、教育、培養(yǎng)實(shí)踐能力，而且在養(yǎng)育“開發(fā)利用自然資源造福人民、效勞社會(huì)〞以及“保護(hù)人類生活、生存環(huán)境〞等觀念、養(yǎng)成社會(huì)責(zé)任心和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神等方面，可以作為有效的載體使學(xué)生受到生動(dòng)的教育。因此，化工內(nèi)容一直是中學(xué)化學(xué)中的重要局部，也是高考中常常出現(xiàn)的題材。這類試題涉及化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)平衡原理、溶解平衡理論、電離平衡理論、水解理論、電化學(xué)原理、物質(zhì)制備和別離、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、綠色化學(xué)，甚至物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的應(yīng)用以及讀圖析圖等信息提取和處理能力、分析解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力以及知識(shí)遷移能力，因此，化工內(nèi)容一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。?上海市高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)根本要求〔試驗(yàn)〕?規(guī)定化工生產(chǎn)為6個(gè)專題，假設(shè)按常規(guī)逐一地進(jìn)行專題復(fù)
3、習(xí)，用時(shí)多，效果差，很難適應(yīng)新高考的要求。在這個(gè)背景下，用主題方式復(fù)習(xí)化工生產(chǎn)內(nèi)容，著重整合內(nèi)容，尋找規(guī)律，抓住根底知識(shí)、根本過程和化工生產(chǎn)根本原那么這“三基〞，不但可以突出重點(diǎn)，獲得“提升能力、培育核心素養(yǎng)〞的效果，而且用時(shí)少、學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高，能較好地適應(yīng)新高考的一系列新變化。下面以“海水的綜合利用〞為例介紹基于主題的高三化工生產(chǎn)專題復(fù)習(xí)教學(xué)。1設(shè)計(jì)思路提溴提碘是高一化學(xué)“開發(fā)海水中的鹵素資源〞一章的內(nèi)容，知識(shí)起點(diǎn)比較低，但包含了化工生產(chǎn)的根本方法和所需的化學(xué)根底知識(shí)?！昂Ｋ木C合利用〞專題應(yīng)該在學(xué)生自行復(fù)習(xí)的根底上，著重引導(dǎo)學(xué)生整合海水曬鹽、氯堿工業(yè)、提溴提碘工業(yè)等知識(shí)，通過探索過程規(guī)
4、律，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深化、能力的提升、觀念的強(qiáng)化。在學(xué)生自主復(fù)習(xí)的根底上提升，在提升中復(fù)習(xí)，使提升與復(fù)習(xí)融合，防止單調(diào)乏味的簡(jiǎn)單重復(fù)，提高復(fù)習(xí)的效率。教學(xué)流程見圖1。圖1教學(xué)流程2教學(xué)過程投影：藍(lán)色的海洋。講述：浩瀚的海洋號(hào)稱“藍(lán)色的聚寶盆〞，從海面到海底，蘊(yùn)藏著種類繁多、數(shù)量巨大的生物資源、化學(xué)資源、礦產(chǎn)資源、動(dòng)力資源、空間資源等，形成一個(gè)獨(dú)特的資源領(lǐng)域。這節(jié)課我們主要復(fù)習(xí)跟海水化學(xué)資源利用有關(guān)的內(nèi)容〔藍(lán)色的海洋畫面上疊加課題名稱“化工生產(chǎn)專題復(fù)習(xí)：海水的綜合利用〞〕。投影：見表1。講述：海水中有許多珍貴的化學(xué)資源。人類利用海洋化學(xué)資源大體上經(jīng)歷了海水曬鹽、氯堿工業(yè)、海水提溴、提鎂、提鉀、海水淡化
5、等階段。投影：見圖2。圖2人類利用海水化學(xué)資源的開展簡(jiǎn)史講述：我們已經(jīng)學(xué)過一些跟海水化學(xué)資源利用有關(guān)的知識(shí)，課前同學(xué)們也初步復(fù)習(xí)了這些知識(shí)，這節(jié)課我們主要關(guān)注幾個(gè)海水化學(xué)資源利用過程有哪些相同或相似之處，找找有沒有規(guī)律性的東西。2.1海水曬鹽發(fā)問：“海水曬鹽〞的原料是什么？根本工藝是什么？主要產(chǎn)物是什么？〔學(xué)生答復(fù)〕投影：見圖3。圖3海水曬鹽流程發(fā)問：粗鹽含有較多雜質(zhì)，是哪些雜質(zhì)？能不能直接食用或者電解？怎樣進(jìn)行精制？這里利用了氯化鈉的什么性質(zhì)特點(diǎn)？〔學(xué)生答復(fù)〕投影：見圖4。圖4粗鹽精制流程提問：請(qǐng)解讀粗鹽提純的過程?！矊W(xué)生分析粗鹽提純的過程〕追問1：沉淀劑為什么要過量？沉淀劑的添加順序有要求
6、嗎？生成的沉淀成分是什么？追問2：加鹽酸的目的是什么？蒸發(fā)的目的是什么？追問3：為什么蒸發(fā)可以得到大量固體？蒸發(fā)到什么程度為止？2.2氯堿工業(yè)投影：上海氯堿總廠鳥瞰。講述：應(yīng)用物質(zhì)別離原理提純粗鹽，得到的精鹽可以作為氯堿工業(yè)的原料。請(qǐng)同學(xué)們分析氯堿工業(yè)的流程。投影：氯堿工業(yè)根本流程〔見圖5〕。圖5氯堿工業(yè)根本流程提問：〔1〕電解的產(chǎn)物有哪些？書寫氯堿工業(yè)主反應(yīng)的化學(xué)方程式?！?〕脫鹽的目的是什么？為什么脫鹽時(shí)要冷卻？〔3〕為什么要循環(huán)利用原料？是怎樣循環(huán)利用原料的？〔學(xué)生分析氯堿工業(yè)流程，理解脫鹽目的、冷卻脫鹽原理、原料循環(huán)利用目的〕〔4〕從海水中制得堿要經(jīng)過哪些階段？〔原料準(zhǔn)備處理、化學(xué)反應(yīng)
7、、加工提取產(chǎn)品3個(gè)根本階段〕投影：見圖6。圖6海水中制堿的步驟講述：提高原料的利用率是化工生產(chǎn)中的根本原那么之一。2.3工業(yè)提溴投影：海水提溴場(chǎng)景。講述：提取了食鹽的海水通常叫“鹵水〞，里面還含有大量的微量元素，有“海洋元素〞之稱的“溴〞元素主要就是從鹵水中提取得到的。投影：見表2。發(fā)問：這是空氣吹出堿液吸收法過程，請(qǐng)問：〔1〕熱空氣吹出的溴為什么還要用堿液吸收、把溴變成離子，然后再酸化、蒸餾呢？能寫出溴與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？〔2〕蒸餾時(shí)的溫度不能太高也不能太低，一般控制在80～90℃，是何道理？〔提示：溴的沸點(diǎn)是58.5℃〕化工生產(chǎn)流程往往不是唯一的。例如，熱空氣吹出的溴蒸氣還可以用酸
8、吸收法，即用二氧化硫來(lái)吸收?！?〕這時(shí)流程如何改變呢？同學(xué)們能不能把后面的流程補(bǔ)畫完整？〔4〕溴元素跟二氧化硫發(fā)生什么作用？生成什么物質(zhì)？這時(shí)溴元素以什么形式存在？最后怎么得到單質(zhì)溴？應(yīng)該怎么處理？用什么來(lái)氧化？〔生成硫酸和氫溴酸。用氯氣進(jìn)行二次氧化〕說(shuō)明：接下來(lái)的流程跟堿吸收法是一樣的，通過蒸餾，最后得到溴的單質(zhì)。目前，我國(guó)90%以上的溴用空氣吹出酸液吸收法生產(chǎn)，與堿液吸收法相比，吸收液含溴量高30%～40%，水蒸氣消耗量低30%左右，耗電量低35%～40%。原料利用率高、產(chǎn)率高、總能耗低、工藝簡(jiǎn)單是化工生產(chǎn)的根本原那么。提問：通過這兩種方法的分析，請(qǐng)概括工業(yè)提溴的根本步驟。〔原料的準(zhǔn)備：濃
9、縮海水，富集溴;主反應(yīng)：氧化反應(yīng);產(chǎn)品的提?。豪梦镔|(zhì)的性質(zhì)〕投影：見圖8。圖8工業(yè)提溴步驟2.4工業(yè)提碘投影：海底植物。講述：鹵水中也含碘元素，但含碘量比海洋植物如海帶、海藻的含碘量低得多，所以工業(yè)提碘以海藻、海帶為原料。海藻、海帶中的碘是以有機(jī)化合物形式存在的，它們通常難溶于水，因而不能用水溶法提取。怎么辦？一般先把海藻、海帶灼燒成灰，把其中的碘轉(zhuǎn)化成易溶于水的無(wú)機(jī)碘化物。發(fā)問：下一步怎么辦？我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中怎樣從灰分中提取碘？用什么樣的裝置？要進(jìn)行哪些操作？怎樣選擇萃取劑？實(shí)際上，工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)室制取，有機(jī)溶劑萃取別離法只能在實(shí)驗(yàn)室用，不適合于工業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)生產(chǎn)的根本流程如圖
10、9所示，請(qǐng)同學(xué)們分析工業(yè)提碘的過程，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。圖9工業(yè)提碘流程講述：含I-的水溶液除了用氧化熱空氣吹出法生產(chǎn)外，還可以用吸附法或者離子交換法生產(chǎn)。但是，吸附劑的洗脫和離子交換樹脂的再生都會(huì)產(chǎn)生大量廢水，會(huì)增加處理本錢。必須綜合考慮各種因素選擇適宜的生產(chǎn)工藝和方法，力求污染少、本錢低。2.5小結(jié)通過以上化工生產(chǎn)，我們從海水中得到了鹽、制得了堿，提取了氯、溴、碘，實(shí)現(xiàn)了海水的綜合利用?；どa(chǎn)是化學(xué)科學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用的具體實(shí)踐。對(duì)于化工生產(chǎn)，我們要：〔1〕關(guān)注它涉及哪些根底知識(shí)。請(qǐng)同學(xué)們歸納一下化工生產(chǎn)中涉及哪些化學(xué)根底知識(shí)？〔物質(zhì)的組成、性質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)原理;物質(zhì)的別離與提純方法〕
11、〔2〕抓住化工生產(chǎn)過程的根本環(huán)節(jié)。根據(jù)我們這節(jié)課復(fù)習(xí)的“海水的綜合利用〞專題，我們要抓住生產(chǎn)流程的哪些環(huán)節(jié)？〔根據(jù)原料的成分和資源情況確定原料的選擇與預(yù)處理;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)確定工藝條件與操作;根據(jù)原料成分和反應(yīng)過程確定產(chǎn)物的別離與加工〕投影：見圖10。圖10工業(yè)生產(chǎn)過程工藝操作往往跟我們熟悉的實(shí)驗(yàn)操作有相似之處，但由于反應(yīng)物的量大，使得操作復(fù)雜了很多，需要考慮的問題也多了很多。復(fù)習(xí)時(shí)要注意它們的異同，關(guān)注有關(guān)工藝操作跟哪些實(shí)驗(yàn)操作相似，又有什么不同?！?〕了解化工生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)的根本原那么。通過“海水的綜合利用〞專題復(fù)習(xí)，你們認(rèn)為應(yīng)該遵循哪些原那么？為什么？〔努力提高生產(chǎn)效率——開發(fā)資源，效勞國(guó)家
12、，滿足人類需要;盡量綜合利用，提高原料和能量的利用率，實(shí)行聯(lián)合生產(chǎn)——珍惜資源，降低本錢;減少“三廢〞排放，盡量防止產(chǎn)生有害物質(zhì)——保護(hù)“青山綠水〞，保護(hù)人類生存環(huán)境〕說(shuō)到“綜合利用、聯(lián)合生產(chǎn)〞，還有幾個(gè)問題：〔1〕你們能不能畫一幅海水“綜合利用、聯(lián)合生產(chǎn)〞圖，包括海水曬鹽、制堿、提溴和提碘？〔2〕對(duì)這樣的“綜合利用、聯(lián)合生產(chǎn)〞方案，你滿意嗎？還可以增加哪些內(nèi)容？對(duì)，我們學(xué)過“海水提鎂〞，我們還可以把“海水提鎂〞也加進(jìn)“海水綜合利用、聯(lián)合生產(chǎn)圖〞中。不過，?上海市高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)根本要求〔試驗(yàn)〕?規(guī)定化工生產(chǎn)的具體實(shí)例以“提溴提碘、合成氨工業(yè)、硫酸工業(yè)、純堿工業(yè)和石油化工、煤化工〞6個(gè)教學(xué)內(nèi)容
13、為主。一開始我們就說(shuō)到：海洋是“藍(lán)色的聚寶盆〞，海水中有許多珍貴的化學(xué)資源。海水的綜合利用還大有“文章〞可做。例如，海水中含量最大的資源——水的制取就很值得關(guān)注，我國(guó)的海岸線很長(zhǎng)，海島和沿海地區(qū)開發(fā)需要大量的淡水。目前，我國(guó)的大型海水淡化工程已經(jīng)到達(dá)每天10萬(wàn)立方米規(guī)模，無(wú)論是用蒸餾法、膜法，還是其他方法，都會(huì)使海水中的其他資源成分濃縮，我們是不是也可以在海水的綜合利用、聯(lián)合生產(chǎn)圖中加進(jìn)這個(gè)內(nèi)容？“海水綜合利用、聯(lián)合生產(chǎn)〞是化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際以及化工生產(chǎn)技術(shù)開展的一個(gè)實(shí)例，未來(lái)的化學(xué)工業(yè)一定會(huì)向著更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的方向努力，未來(lái)的技術(shù)會(huì)不斷變化、革新，但不變的是化工生產(chǎn)的根本步驟和根本思想，是化
14、工生產(chǎn)中對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)的性質(zhì)等知識(shí)的綜合應(yīng)用。在接下來(lái)的合成氨工業(yè)、硫酸工業(yè)、純堿工業(yè)中我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)、理解和豐富這些化工生產(chǎn)的核心知識(shí)。3結(jié)束語(yǔ)在高三多年的教學(xué)實(shí)踐中，第一次嘗試基于主題的高三專題復(fù)習(xí)，就在課堂教學(xué)中收獲了預(yù)期的效果，得到了同事、同行和學(xué)生的肯定。以主題為中心對(duì)知識(shí)進(jìn)行整合，將零散的化學(xué)知識(shí)根據(jù)主題相關(guān)的內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，并根據(jù)主題不斷重復(fù)、強(qiáng)化、熟練、完善和提升，讓學(xué)生在建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)獲得對(duì)相關(guān)主題全面而深入的認(rèn)識(shí)。通過主題式復(fù)習(xí)教學(xué)，改進(jìn)了傳統(tǒng)的高三化學(xué)復(fù)習(xí)模式，改變了按課本順序“炒冷飯〞式的回憶整理知識(shí)點(diǎn)方式，通過整合知識(shí)，整合教材，促進(jìn)知識(shí)的多向聯(lián)系，
15、優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高思維和解決問題的能力。在新高考改革背景下，在有限的課時(shí)內(nèi)，在學(xué)生有限的精力下，教師需要不斷探索和創(chuàng)新，變以單純知識(shí)為本的復(fù)習(xí)課為以學(xué)生開展為本的復(fù)習(xí)課，真正表達(dá)新高考改革的思想，用化學(xué)學(xué)科的魅力去影響學(xué)生，努力構(gòu)建學(xué)生的學(xué)科思維能力。在接下來(lái)的高三教學(xué)中，繼續(xù)探索優(yōu)化專題的模式，研讀學(xué)科根本要求，精選相關(guān)習(xí)題，使高三的復(fù)習(xí)效率更高。參考文獻(xiàn)：【1】上海市教育委員會(huì)教學(xué)研究室編.上海市高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)根本要求〔試驗(yàn)本〕[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2021：181～183.【2】上海市中小學(xué)〔幼兒園〕課程改革委員會(huì).高級(jí)中學(xué)課本化學(xué)〔高中一年級(jí)第一學(xué)期〕〔試用本〕[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2021：23～30，39～51.【3】封志明編著.資源科學(xué)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社，2021：243～248，255～257.【4】張緒良，谷東起，陳煥珍.海水及海水化學(xué)資源的開發(fā)利用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，37〔18〕：8626～8628.【5】劉有智，張琳娜.我國(guó)工業(yè)化鹵水提溴現(xiàn)狀與問題思考[J].鹽業(yè)與化工，2021方法的研究進(jìn)展[J].無(wú)機(jī)鹽工業(yè)，2021，〔11〕：11～14.【7】王冬，周千紅.基于主題的化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)——以“黑木耳中鐵元素的檢驗(yàn)和測(cè)定〞為例[J].化學(xué)教學(xué)，2021，〔10〕：32.
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